Los cristales líquidos ya proporcionan la base para tecnologías exitosas como las pantallas LCD, y los investigadores continúan creando tipos específicos de cristales líquidos para aplicaciones y dispositivos ópticos aún mejores.

Juan de Pablo, profesor de Ingeniería Molecular de la Familia Liew en la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la Universidad de Chicago, y su equipo ahora han encontrado una manera de crear y estabilizar los llamados "cristales líquidos de fase azul", que tienen las propiedades de los líquidos y los cristales y, en algunos casos, puede reflejar la luz visible mejor que los cristales líquidos ordinarios.

Los resultados, publicados en ACS Nano , podría dar lugar a nuevas tecnologías ópticas con mejores tiempos de respuesta.

Un nuevo método para estabilizar cristales de fase azul

Gracias a su orientación molecular uniforme, los cristales líquidos ya son la base de muchas tecnologías de visualización, incluidas las pantallas digitales para computadoras y televisores. En esta investigación, de Pablo y su equipo estaban interesados ​​en los cristales líquidos quirales, que tienen una cierta "diestros" asimétrica, como diestros o zurdos, que les permite exhibir una gama más amplia e interesante de comportamientos ópticos.

Es importante destacar que estos cristales pueden formar cristales de fase azul que, debido a su estructura única, pueden reflejar la luz azul y verde, y pueden encenderse y apagarse increíblemente rápido. Pero estos cristales solo existen en un pequeño rango de temperaturas y son intrínsecamente inestables:calentarlos incluso un grado puede destruir sus propiedades. Eso ha limitado su uso en tecnologías.

A través de simulaciones y experimentos, el equipo pudo estabilizar los cristales de la fase azul mediante la formación de las denominadas emulsiones dobles. Utilizaron una pequeña gota central de una solución a base de agua rodeada por una gota exterior de un cristal líquido quiral aceitoso, creando así una estructura de "núcleo y capa". Esa estructura estaba suspendida en otro líquido a base de agua, no mezclable con el cristal líquido. En el rango apropiado de temperaturas, pudieron atrapar el cristal líquido quiral en el caparazón en un estado de "fase azul". Luego formaron una red de polímero dentro de la cubierta, que estabilizó el cristal azul sin destruir sus propiedades.

Creando cristales perfectos

Luego, el equipo demostró que podían cambiar la temperatura del cristal de fase azul en 30 grados sin destruirlo. No solo eso, el proceso formó cristales de fase azul perfectos y uniformes, lo que permitió a los investigadores predecir y controlar mejor su comportamiento.

"Ahora que entendemos estos materiales y podemos controlarlos, podemos aprovechar sus propiedades ópticas únicas", dijo de Pablo. "El siguiente paso es implementarlos en dispositivos y sensores para demostrar su utilidad".

Las aplicaciones potenciales incluyen tecnologías de visualización que podrían encenderse y apagarse con cambios muy pequeños en tamaño, temperatura o exposición a la luz, o sensores que pueden detectar radiación dentro de una determinada longitud de onda. + Explora más

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